Exemple de conversions en thermodynamique

Différence entre chaleur et température : La chaleur est l'énergie qui passe d'un corps à un autre, tandis que la température est la mesure de l'énergie cinétique de chaque molécule.
Équilibre thermique: C'est le moment où deux ou plusieurs corps de températures différentes atteignent un équilibre en raison du transfert d'énergie thermique de l'un d'eux, jusqu'à ce qu'ils atteignent une température égale.
Échelles thermométriques absolues
Température absolue: C'est la mesure de l'énergie cinétique moyenne de chaque molécule mesurée en degrés Kelvin.
Celsius: C'est la mesure en degrés de température basée sur le point de fusion (0°C) et le point d'ébullition (100°C) de l'eau à 1 atmosphère.
Fahrenheit: C'est la mesure en degrés de température qu'elle propose (32°F) pour le point de fusion et (212°F) pour le point d'ébullition de l'eau à 1 atmosphère.
Kelvin: Elle est basée sur la température la plus basse pouvant être obtenue (zéro absolu) et correspond à - 273°C = 0°K et son échelle est Celsius.

Rankine: Elle est basée sur la température la plus basse qu'on puisse obtenir dans un corps (zéro absolu), mais dans ce cas l'échelle sera la même que celle des degrés Fahrenheit et correspond à - 460°F = 0°R

Conversion °F en °C °C = 5/9 (°F-32)	Conversion °C en °F °F = 9/5 (°C) +32
Conversion °K en °C °C = °K -273	Conversion °C en °K °F = °C + 273
Conversion °K en °F °F = 9/5 (°K -273) + 32	Conversion °F en °K °K = 5/9 (°F-32) +273

EXEMPLE DE CONVERSION :

Un patient dans un hôpital a atteint la température corporelle de 40 ° C, vous voulez connaître cette température en degrés Fahrenheit, Rankine et Kelvin.
Tout d'abord, la relation entre les degrés centigrades et les autres échelles est déterminée.
°K = °C + 273 = 40 + 273 = 313 °K
°F = 9/5 (°K -273) + 32 = 9/5 (313 -273) + 32 = 104 °F
°D = °F + 460 = 104 + 460 = 564 °D
Chaud: C'est l'énergie qui passe d'un corps à un autre lorsqu'il a une température différente. La chaleur est cause et la température est effet. Ses unités sont :
Calorie: Quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1°C d'un gramme d'eau.
Kilocalorie : Chaleur nécessaire pour élever la température de 1°C d'un kilogramme d'eau.
B.T.U: Quantité de chaleur pour élever la température de 1 ° F d'une livre d'eau.
Joule: Connu comme l'équivalent mécanique de la chaleur et est égal à: 1 cal = 4,18 J
La capacité thermique spécifique: C'est la quantité de chaleur qu'un corps supporte ou peut émettre.
Chaleur spécifique: C'est la chaleur nécessaire appliquée à l'unité de masse pour augmenter sa température de 1°C.
Chaleur latente: C'est la chaleur qu'il faut fournir au kg d'une substance à la température de transformation, pour changer son état.
Q = cal
m = kg
C_je = kcal / kg
C_je= Q/m

EXEMPLE DE PROBLÈME DE CHALEUR LATENTE:

Calculez la chaleur latente d'un corps de masse 2,3 kg qui produit une force de 245 N sur une distance de 12 m.
Déterminez d'abord le travail qui est fait.

W = Fd = (245 N) (12 m) = 2490 J
Une fois le travail obtenu en Joules, elles sont transformées en calories avec la relation suivante :

1 cal - 4,81 J
x cal - 2490 J

x cal = (1 cal) (2490 J) /4,81 J = 517,64 cal

Enfin, le résultat de la chaleur est substitué dans l'équation de la chaleur latente :

C_je= Q / m = 517,67 cal / 2,3 kg = 225,03 cal / kg

Température de fusion: C'est la quantité d'énergie thermique nécessaire pour faire fondre l'unité de masse d'une substance solide. Cette même quantité de chaleur doit être rayonnée lorsque la substance se solidifie.
Chaleur de vaporisation : C'est la quantité d'énergie nécessaire pour séparer les molécules contenues dans une unité de masse et faire passer la substance de la phase liquide à la phase vapeur.